甘南高寒草甸植物群落物种多度分布特征

为分析甘南高寒草甸植物群落物种多度分布格局对海拔梯度的响应,探讨物种多样性的形成规律及维持机制,采用典型样地调查法采集数据信息,并通过RAD软件程序包对实验数据进行拟合分析.结果表明：植物群落物种多样性随海拔的升高呈现先增加后降低的“中间膨胀”模式,海拔3500m处群落物种多样性达到最大.利用5个模型对海拔梯度上全部物种多度分布进行拟合发现,甘南高寒草甸植物群落物种多度分布符合生态位模型,尤其是geo模型,利用该模型可以很好地拟合群落物种多度分布格局,同时也说明生态位分化对高寒草甸植物群落物种多度分布起主要作用.常见种多度分布的最优拟合模型为geo模型,其与全部物种的最优拟合模型一致;而稀有种多度分布的最优拟合模型为rane模型,说明常见种是影响不同海拔梯度群落物种多度分布格局的主要原因,其对群落生产力和稳定性的维持有不可替代的作用,但稀有种因其独特的功能性状也在一定程度上影响着群落结构,二者以各自不同的方式共同维系着高寒草甸的物种多样性.     

植被根系及其土壤理化特征在高寒小嵩草草甸退化演替过程中的变化

以野外样地调查和室内分析法研究了不同退化演替阶段高寒小嵩草草甸的植被根系空间变化和土壤环境因子间的关系。结果表明,不同退化演替阶段高寒小嵩草草甸群落植被根系和蕴育植被根系的土壤量发生了明显的变化。特别是0~10 cm土层的植被根系在重度退化阶段显著高于其它退化演替阶段（P〈0.05）,而蕴育植被根系的＂载体＂量在重度退化阶段显著低于其它退化演替阶段（P〈0.05）,根土比（根和土的重量比）明显高于其它退化演替阶段（P〈0.05）;随着退化演替阶段的进行,高寒小嵩草草甸群落物种数、地上部分、植被根系锐减,群落结构和功能明显发生变化;不同退化演替阶段,植被根系（0~40 cm）的垂直分布、根土比与土壤容重、土壤含水量以及土壤中N、P含量存在一定的相关性;不同退化演替阶段高寒小嵩草草甸土壤理化特性的变化影响草地群落地上部分和植被根系;土壤的稳定性是草地生产稳定和恢复的重要因素,在评价与改良退化草地时,要充分了解土壤的退化程度。在高寒草甸地下根系取样方法难以统一,而且土壤表层根系和土壤很难难以分离,加之根系采样破坏性大、工作量大,根土比可能是指示高寒草甸退化程度相对可靠的量化指标。     

草地退化对三江源区高寒草甸生态系统CO2通量的影响及其原因

为了揭示草地退化对三江源地区高寒草甸生态系统碳通量的影响,利用涡度相关技术,于2006年12月1日~2007年11月30日对三江源地区的退化高寒草甸生态系统的碳通量及生物和环境因子进行观测.结果发现:草地退化对高寒草甸生态系统的碳通量产生了深刻影响,与未退化的高寒草甸生态系统相比,退化高寒草甸生态系统全年总初级生产力(GPP)下降了36.6%,全年生态系统呼吸(Reco)下降了7.9%,全年净生态系统CO2交换(NEE)也由退化前的负值(碳吸收)转变为正值(碳排放),二者相差132.5gC/(m2·a),生态系统由原来的碳汇转变为目前的碳源.这些变化与高寒草甸退化后,生态系统植物地上生物量锐减、植物生长期缩短(NEE<0的天数)、植物多样性下降、土壤含水量降低等因素密切相关.     

华南退化生态系统三种典型生态恢复模式的小气候效应研究

为了评价南亚热带典型退化生态系统典型生态恢复模式的小气候调节效应,从而为退化生态系统生态恢复方式和造林树种的选择提供参照,作者在广东鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站的3种典型生态恢复模式样地,自然恢复草坡、马尾松林（Pinus massoniana）、马占相思林（Acacia mangium）中安装了HOBO小气候仪,对光辐射、风速风向、降水、土壤含水量、地温、气温等小气候指标进行为期1年的自动观测,并进行了对比分析,结果表明,（1）华南退化生态系统3种典型生态恢复模式具有不同的小气候效应,在林间温度调节方面,人工林和草坡的平均林间温度相差不大,但草坡的最低、最高温度均比人工林低和高。人工林的林间温度变化较草坡小,具有更好的保温调节作用。对比2种人工林,不管是平均温度还是最高温度马占相思林都略大于针叶林,而二者最低温度相差不明显。针叶林的保温调节作用略优于阔叶的马占相思林;（2）在土壤温度方面,地表温度全年基本都表现为草坡〉马占相思林〉针叶林,草坡的地表温度的波动远大于2种人工林;全年20 cm土壤温度3─12月都表现为草坡〉马占相思林〉针叶林,1─2月相反,草坡20 cm土层的土壤温度波动相对较大,人工林的波动很小。（3）3种恢复模式中,自然恢复草坡的辐射强度明显高于2种人工林,年辐射总量分别马占相思林和针叶林的1.9和5.8倍,马占相思林的年辐射量为针叶林的3倍。人工林,特别是乡土的针叶林能给林下生物构建更为稳定、适中的辐射环境。（4）人工林的平均林间风速、最大阵风风速均少于草坡,针叶林的风速小于阔叶林,针叶林降低风速的效果好于相思林和草坡。（5）人工林的林间相对湿度均高于草坡,针叶林的林间空气湿度略大于相思林,针叶林的保湿效果更好。在退化生态系统恢复过程中?     

冻融对内蒙古温带贝加尔针茅草甸草原N2O通量的影响

本研究以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究对象,通过室内模拟实验与野外观测实验相结合,分析不同土层、放牧与封育、长期与短期冻融、不同冻融频率与冻融温差强度对草地土壤N2O产生与排放的影响.结果表明:冻融期间,从地表到下层15cm土壤N2O的产生速率随深度的增加而逐渐减少,N2O的产生主要来源于0~9cm的表层土壤;冻融期间温差相同的情况下,冻融次数越多,N2O的产生速率越小;N2O的产生速率随着温差的变小而减少;冻融期间封育样地的N2O排放量大于放牧样地,且封育样地的N2O排放量占全年排放总量的25.09%,大于放牧样地(12.38%),但从观测年排放总量看,放牧却促进了草地N2O源的功能;草地春融期间的N2O排放量是整个冻融期N2O排放量的最大贡献者.     

不同利用方式对草甸草原抗风蚀能力的影响

为了解不同利用方式对呼伦贝尔草甸草原抗风蚀能力的影响,采用植被凋查结合风洞实验的方法对不同利用方式条件下的草甸草原植被变化和草甸草原原状土的抗风蚀能力进行了研究.结果表明,草甸草原不同利用强度条件下临界风蚀风速(v)随植被盖度(Cover)的变化基本服从二次幂函数关系.随着利用强度的增加,植被盖度降低,在同样风速条件下(大于临界风蚀风速),风蚀率迅速增加.较轻的利用强度下,当植被盖度保持在63%时,在风速为25 m/s条件下风蚀率也很小,而当植被盖度<35%时,在风速为20～25 m/s条件下,风蚀率随植被盖度的下降迅速上升.草甸草原区的免耕农田由于完全失去植被的保护,每分钟狂风(25 m/s)造成的土壤风蚀量达到682.1 kg/hm2,接近1 a的土壤平均生成量(1 000 kg/hm2).     

乌拉盖综合经济开发区土地垦殖状况调查

1993年2月,乌拉盖综合开发区建立。2000年后引起国内多家媒体和生态学人士等的多方关注,新闻媒体说：＂开发区面积5013平方公里,大约相当于10个上海市的面积,是全国面积最大的开发区,开发10多年后不仅难见经济效益,而且造成草原生态破坏,开发面积大得吓人、经济总量小得可怜、生态安全遭遇挑战＂。2008年自治区生态环境监测站对此事进行了调查。调查结果显示：5013平方公里是乌拉盖综合经济开发区行政区面积,实际开发面积没有那么大。草原生态破坏程度比较严重。     

纳帕海湖滨草甸湿地土壤氮动态对水文周期变化的响应

对滇西北高原纳帕海国际重要湿地湖滨草甸土壤氮动态进行了为期2 a的定位监测,分析了水文周期对草甸土壤氮转化过程的驱动规律.结果表明,湖滨草甸湿地表现出以土壤干湿交替为主的水文周期变化特征.水文周期对0~20 cm表层土壤全氮赋存有显著影响,表层土壤全氮含量变幅为0.96~1.30 g/kg,呈不规则"W"型变化模式,在雨季表层土壤全氮与水位波动趋势一致.旱季地下水位较低时,草甸土壤有机氮矿化作用强烈,土壤水解氮含量相对较高.在雨季草甸土壤水解氮含量与水位波动趋势相反,8月湖水退落土壤水解氮含量最高,0~20 cm和20~40 cm土层分别为222.19 mg/kg和47.41 mg/kg,湖水再次上涨土壤中水解氮含量下降幅度分别为42%和48%,表明雨季后期水位波动加速了土壤水解氮向湿地水体中的运移速率,增加了湿地水体氮营养负荷.     

模拟升温和放牧对高寒草甸土壤微生物群落的影响

通过开顶式温室(Open top chambers,OTCs)升温以及刈割+施加牛粪处理,应用磷脂脂肪酸(Phospholipid fatty acids,PLFAs)方法,研究了青藏高原东部高寒草甸土壤微生物群落结构对气候变暖和放牧的响应.结果表明,高寒草甸在生长季节,微生物群落以细菌为主.平均1.17℃的土壤升温使土壤微生物PLFAs总量增加34.58%,而春季割草结合牛粪施加使微生物PLFAs总量增加65.77%.模拟变暖和放牧均引起土壤微生物群落结构的显著变化.升温使细菌相对含量增加8.80%,而使真菌相对含量降低17.48%,细菌与真菌之比由7.3变为9.6.放牧使细菌相对含量增加8.40%,真菌相对含量降低14.04%,细菌与真菌之比由7.3变为9.2.OTCs升温+放牧处理比单独的升温或放牧处理对土壤微生物总量和细菌与真菌比值的影响更加明显.本研究表明,气候变暖和人类活动能够在短期内显著地改变青藏高原高寒草甸土壤微生物群落结构,进而可能影响这一地区的生态系统碳收支和养分循环.     

Instream Restoration to Improve the Ecohydrologic Function of a Subalpine Meadow: Pre‐implementation Modeling with HEC‐RAS

Vegetation in subalpine meadows in the Sierra Nevada Mountains is particularly vulnerable to lowering of groundwater levels because wet meadow vegetation is reliant upon shallow groundwater during the dry summer growing season. These ecosystems are especially vulnerable to channel incision as meadow aquifers are hydrologically connected to tributaries, and many have not yet recovered from previous anthropogenic influences. While instream restoration projects have become a common approach, lack of postrestoration monitoring and communication often result in a trial‐and‐error approach. In this study we demonstrate that preimplementation modeling of possible instream restoration solutions, chosen to raise stream stage and subsequently groundwater levels, is a useful tool for evaluating and comparing potential channel modifications. Modeling allows us to identify strategic locations and specific methods. Results show additional sediment depth and roughness on tributaries along with introduced woody debris (simulated by high roughness) on the Tuolumne River are the most effective means of raising stream stage. Results demonstrate that restoration efforts are most efficient in tributary streams. Managers and planners can more efficiently direct resources while minimizing the potential for negative impacts or failed restoration projects by modeling the possible effects of multiple restoration scenarios before implementation.